不銹鋼化(hua)學(xue)著(zhu)色配方 5~8(見表8-9)的(de)說(shuo)明

本系(xi)列(lie)HR配方由華中(zhong)理工大學(xue)化學(xue)系(xi)郭稚弧、王海(hai)人、賈法龍提出。

1. 實驗材料

   采用1Cr17不銹鋼。

2. 時(shi)間與色彩的(de)關系

   見表8-17

3. HR添加劑對著色(se)的影(ying)響

  未加(jia)(jia)添(tian)加(jia)(jia)劑的(de)(de)配(pei)方著色反應(ying)(ying)達(da)到終點(dian)黃(huang)綠色的(de)(de)時(shi)間最(zui)(zui)長，需(xu)48min.配(pei)方8中加(jia)(jia)入HR-6添(tian)加(jia)(jia)劑的(de)(de)時(shi)間最(zui)(zui)短，19min達(da)到黃(huang)綠色終點(dian)。添(tian)加(jia)(jia)劑HR-6等有利于促進著色反應(ying)(ying)的(de)(de)進行(xing)，縮短反應(ying)(ying)時(shi)間。

4. 顏(yan)色(se)的控制

  不銹鋼(gang)在(zai)(zai)著色(se)(se)(se)過程中(zhong)，隨著時間的(de)(de)(de)延長，表面的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)也隨之發生變化(hua)。經過起色(se)(se)(se)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)后，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)繼(ji)續(xu)上升，依次出現藍色(se)(se)(se)→金黃色(se)(se)(se)→紫色(se)(se)(se)→黃綠色(se)(se)(se)，每種(zhong)顏(yan)色(se)(se)(se)都對(dui)(dui)應著一定(ding)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)，雖然在(zai)(zai)實際操作中(zhong)，由于溫度和(he)(he)著色(se)(se)(se)液(ye)成(cheng)分的(de)(de)(de)變化(hua)，起色(se)(se)(se)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)和(he)(he)各種(zhong)顏(yan)色(se)(se)(se)對(dui)(dui)應的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)值(zhi)(zhi)會有所變化(hua)，但對(dui)(dui)于某種(zhong)特定(ding)的(de)(de)(de)不銹鋼(gang)材料來(lai)說(shuo)，著色(se)(se)(se)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)差(cha)，即(ji)起色(se)(se)(se)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)和(he)(he)某種(zhong)顏(yan)色(se)(se)(se)對(dui)(dui)應的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)差(cha)值(zhi)(zhi)是(shi)恒定(ding)的(de)(de)(de)，故可用控(kong)制著色(se)(se)(se)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)的(de)(de)(de)方法(fa)來(lai)獲得特定(ding)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)(se)。根據電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)差(cha)值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)大小，在(zai)(zai)相(xiang)同時間內取(qu)出不銹鋼(gang)，基(ji)本(ben)上是(shi)同一種(zhong)顏(yan)色(se)(se)(se)。

5. 前處理的影響

  前處理對不(bu)銹(xiu)鋼后(hou)期的著色效(xiao)果影響很大，其中以拋(pao)光和活(huo)化尤為(wei)重要，直接影響著色膜的質(zhi)量。

 ①. 化學(xue)拋光

 用添加劑HR-1配制拋光液： 磷酸（H₃PO₄)  50mL/L  、硫酸（H₂SO₄)  400mL/L 、鹽酸（HCI)  300mL/L 、 3mL/L  HR-1 。

 HR-1添加劑由(you)緩沖劑、整平劑、光亮劑組成，對拋光效果有明顯(xian)改(gai)善。

②. 活化

  在活(huo)化(hua)液中加人HR-2添加劑后，著色反應可在較低的溫度下(xia)進行。活(huo)化(hua)后不清洗，直接放(fang)入著色液中。HR-2中包含(han)去極(ji)化(hua)劑，可以(yi)阻止(zhi)金屬表(biao)面自鈍化(hua)，使其維(wei)持在活(huo)化(hua)溶解區，活(huo)化(hua)液的成分(fen)如下(xia)：

a. 鹽酸（HCl)(d=1.19)  10mL/L  、硫酸（H₂SO₄)(d=1.84)   10mL/L

b. 鹽(yan)酸（HC1)(d=1.19)  10mL/L  、HR-2   5~10mL/L

6. 后處理的影響

 后處理(li)包括(kuo)固膜(mo)和封閉。

①. 固膜

使著色膜表層的六價鉻（Cr⁶⁺)還原成三價鉻（Cr³⁺),本研究采用的固膜配方及操作條件見表8-18.

②. 封閉(bi)

 將疏松的氧化膜進一步固化，封閉液為1%硅酸鈉（Na₂SiO₃)水溶液，在封閉液中煮沸10min。

7. 著(zhu)色膜的耐磨性

 將著金黃色膜(mo)的(de)不(bu)銹鋼(gang)經過(guo)4種固(gu)膜(mo)處(chu)理(li)后，用日(ri)本スガ磨耗(hao)試驗機(ji)檢(jian)測，對磨材料(liao)為瓶(ping)塞橡皮，負(fu)荷5N(牛頓）。固(gu)膜(mo)液1的(de)耐(nai)磨次(ci)數為1000次(ci)，固(gu)膜(mo)液2為2000次(ci)，固(gu)膜(mo)液3和(he)固(gu)膜(mo)液4都不(bu)到100次(ci)。HR-7的(de)含量在固(gu)膜(mo)液2 中對耐(nai)磨性的(de)影響見表8-19。

 可見HR-7的加(jia)入量在(zai)6%為好(hao)

8. 著色膜的耐蝕性

 在10%三氯化鐵（FeCl₃)溶液中的極化曲線見圖8-15,不銹鋼經著色、固化、封閉處理后，其耐蝕性比未著色不銹鋼好得多。